Interactions fondamentales/Les particules élémentaires

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La matière qui nous entoure (par matière on entend : tout ce qui n’est pas le vide) est composée de milliards d'atomes. Ces atomes définissent les propriétés de la matière.

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Structure de l'atome

Tableau périodique des éléments de Mendeleïev

L'atome est composé :

• D'un noyau, en son centre, dont la taille est de l’ordre du femtomètre: 10⁻¹⁵ m. Lui même composé de nucléons (protons ou neutrons).
• De son nuage électronique, composé de un ou plusieurs électrons qui « gravitent » autour du noyau. Ces électrons ont une taille bien moindre que le noyau : elle est en effet inférieure à 10⁻²² m.

Il existe une grande variété d'atomes différents, appelés des éléments, représentés dans le tableau périodique des éléments (ou table de Mendeleïev).

La structure d'un atome est définie par son numéro atomique Z et par son nombre de masse A. On l'écrit souvent de cette manière :

${}_{Z}^{A}\!X$

où

• X est remplacé par le symbole de l'élément (par exemple O pour l'oxygène, C pour le carbone…).
• Le numéro atomique Z représente alors le nombre de protons.
• Le nombre de masse A représente le nombre ne nucléons dans le noyau (protons et neutrons).

Deux atomes ayant le même numéro atomique Z mais pas le même nombre de neutrons et donc de nucléons A sont appelés atomes isotopes.

Par exemple :

${}_{6}^{14}\!C$

Les composants élémentaires de l'atome

Les particules présentent dans un atome possèdent les caractéristiques suivantes :

Particule	Localisation dans l'atome	Charge	Masse (kg)	Ordre de grandeur de la masse (puissance de 10 la plus proche)
Proton	Noyau	+e	1,673 × 10−27	10−27
Neutron	Noyau	0	1,675 × 10−27	10−27
Electron	Autour du noyau	−e	9,109 × 10−30	10−30

Il faut rappeler que e correspond à la charge électrique élémentaire et vaut 1,60 × 10⁻¹⁹ C.